[发明专利]支持混合授权-非授权频段的MTC传输方法

说明书

本发明公开了一种支持混合授权‑非授权频段的机器类通信MTC传输方法，主要解决现有技术中大量用户接入授权频段造成的网络拥塞的问题，和簇头用户功率消耗大，生存时间短的问题。本发明的具体步骤如下：(1)基站对用户进行排序；(2)基站为用户选择正交‑复用模式和分配信道；(3)基站为用户选择复用‑非授权模式和分配信道；(4)上传用户数据。本发明能够增加接入用户数，提高频率利用率，减少用户功率消耗，增加用户生存时间。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及机器类通信技术领域中的一种支持混合授权-非授权频段的机器类通信MTC(Machine Type Communication)传输方法。本发明可用于机器类通信中上传用户数据。

背景技术

机器类通信MTC是基于智能化机器类终端，以多种通信方式为客户提供数据采集、数据测量、监控报警等信息化解决方案的通信技术，在技术变革和应用需求的双重驱动下，红外传感、射频识别、远程控制、智能家居、定位跟踪等应用形式已广泛应用于人们的日常生活中，不仅为普通大众的生活带来诸多便利，还提升了工业生产效率、降低了工业生产成本。人们在享受机器类通信MTC带来的高效率和各种便利的同时，期待更加丰富、更为广泛的应用。

蜂窝网络具有覆盖范围广、业务部署成本低、可靠性高、支持向后扩展等优点，能够保证终端设备的数据快速高效的传输。但是机器类通信MTC用户分布广且数目众多，服务质量QoS(Quality of Service)需求多样，海量用户数据的同时上传会占据稀缺的频段资源，造成网络拥堵。机器类通信MTC传输方法是上传用户数据的重要技术，通过功率控制，信道分配和模式选择等手段实现资源的合理配置，减少用户功耗，增加接入用户数，减少数据上传时间。现有的机器类通信MTC传输方法有：

A.E.Mostafa在其发表的论文“A statistical priority-based schedulingmetric for M2M communications in LTE networks”(IEEE Access,vol.5,pp.8106-8117,2017)中提出了一种蜂窝网络下基于传输等级的机器类通信MTC传输方法。该方法首先分析了不同用户数据上传时对时延，准确性和优先级的要求，设计了传输等级表达式，然后按照传输等级依次为每个用户进行信道分配。该方法考虑到用户数据特点，采用等级划分的方式缓解用户数据同时上传时的拥塞问题，但是，该方法仍然存在的不足之处是，该方法中大量的接入用户会占据稀缺的授权频段资源，造成网络拥塞。

北京邮电大学在其申请的专利“一种成簇压缩的MTC设备数据传输方法及系统-申请公开”(专利申请号：201710424421.0，公开号：107124693A)中提出了一种基于成簇和数据压缩的机器类通信MTC传输方法。该方法首先对所有用户进行成簇划分并选出簇头用户，然后利用簇头用户对簇中成员的数据进行汇总压缩，并将汇总压缩后的数据上传给基站。该方法利用成簇增加了用户接入数目，并通过数据压缩减少冗余，有效解决了拥塞问题，但是，该方法仍然存在的不足之处是，该方法中簇头用户功率消耗大，生存时间短。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了一种支持混合授权-非授权频段的MTC传输方法。本发明能增加接入用户数，提高频率利用率，减少用户功率消耗，增加用户生存时间。

实现本发明目的思路是，携带类型和传输等级体现了不同用户在QoS要求上的差异，基站对携带相同类型的所有用户按传输等级进行排序，对携带类型为报警的所有用户，根据是否存在空闲蜂窝信道选择不同的通信模式上传数据；对携带类型为移动媒体的所有用户，根据是否存在非空闲蜂窝信道选择不同的通信模式上传数据；待WiFi频段空闲，携带类型为常规监测的用户使用WiFi频段上传数据。

本发明的具体步骤如下：

(1)基站对用户进行排序：

根据用户携带类型和传输等级，基站对相同携带类型的所有用户按传输等级由高到低的顺序进行排序；